Spørgsmål:
Sådan konverteres AC til DC
Robert
2009-11-18 00:09:26 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Jeg designer et kredsløb, der skal afgive 5VDC @ 1A. Jeg prøver at bruge en vægtransformator til at trække spændingen ned til 12VAC. Det næste trin er diodebroen og rippelkondensatoren.

Rippelspændingsligningen er:

$$ V_ {ripple} = \ frac {I} {2fC} $$

  I = belastningsstrøm (1A) f = AC frekvens (60Hz) C = Filterkondensator (? uF)  

Hvis jeg vælger en C på 1000 uF, krusningsspændingen er 8,3 V! Behøver jeg virkelig lægge mere kapacitans for at sænke krusningsspændingen? Er der en anden metode til at konvertere AC til DC?

Du kan spare dig selv for diodebroen og afhjælpningen, hvis du brugte en DC-vægtransformator i stedet for en AC-vægtransformator. Du har stadig brug for en spændingsregulator for at få en stabil 5V, men næsten alle vægtransformatorer er IKKE spændingsreguleret, og en '5V' vægtransformator vil mere sandsynligt give dig et sted mellem 5V og 9V.
Jeg bruger 2000 \ $ \ mu \ $ F / A som en tommelfingerregel (nogle gange mere afhænger af applikationen)
Hvorfor ikke bare købe en?Hvorfor genopfinde hjulet?
Seks svar:
#1
+41
endolith
2009-11-18 00:30:39 UTC
view on stackexchange narkive permalink

1000 µF ved denne spænding er ikke særlig stor. Er du begrænset af størrelse eller noget?

For helt at slippe af med krusningen og producere 5 V, skal du tilføje en spændingsregulator efter kondensatoren.

12 V RMS = 17 V Peak , som minus de to diodedråber er den maksimale jævnstrømsspænding, du ser ved ensretterens udgang: 17 - 1.1 - 1.1 = 14.8 V. Så der er ingen trussel om at overskride regulatorens indgangsgrænser (35 V-indgang).

Hvis krusningen er 8,3 V, vil DC-spændingen variere fra 6,5 ​​V til 15 V. Dette er bare knap høj nok til at strømme ind i regulatoren uden at falde ud af regulering, da 7805 har ca. 1,5 V frafald ved 1 A (afhængigt af temperatur). Så ja, du skal bruge en lidt højere kondensator (eller flere kondensatorer parallelt, hvis plads er et problem).

enter image description here ( Kilde: Alan Marshall)

Her er en guide til hvert trin i strømforsyningskredsløbet.

Også:

Virkelig strømledning spændinger varierer fra det ene stik til det andet, og frekvensen varierer fra land til land. Du skal beregne tilstanden for lav linje / høj belastning for at sikre, at den ikke falder under regulering, samt tilstanden for høj linje / lav belastning for at sikre, at den ikke overstiger regulatorens indgangsspændingsgrænse. Dette er de generelt anbefalede værdier:

  • JP: 85 VAC til 110 VAC (+ 10%, -15%), 50 og 60 Hz
  • US: 105 VAC til 132 VAC (+ 10%), 60 Hz
  • EU: 215 VAC til 264 VAC (+ 10%), 50 Hz
Den spids, der ses ved ensretterens udgang, vil være 2 diodedråber (2,2 V i alt) mindre end den indgående spids.
Endolith har en enestående tilgang. Jeg vil gerne bemærke en ting, BRUG ET VARMEVASKE. Hvis du skal sætte 1 ampere gennem en lineær regulator, skal du bruge en køleplade, det er meget mere strøm at sprede sig end folk er klar over.
Ups. Inkludering af diodedråber ændrer svaret. Lavede jeg andre fejl?
Hurtigt punkt: 2 diodedråber er ikke nødvendigvis 2,2 v. Spændingsfaldet på et PN-kryds afhænger meget af dets konstruktion og typen af ​​involverede halvledere. De vil endda variere mellem enheder af samme type. Husk også, at 7805 er fin, så længe den har mere end to eller tre volt hovedrum til at regulere i. Jo højere input, jo mere strøm er det skal forsvinde. Skiftende regulatorer, selvom de er noget mere komplekse, er enormt mere effektive.
1N4004 databladlister 1,1 V drop for 1 A strøm og KBP005 bridge ensretterlister 1,0 V for 1,0 A, så det er en typisk værdi.
du ser undertiden også en diode på tværs af 7805, anode til indgangen, for at klemme udgangen fra at gå (meget) højere end indgangen - hvor nødvendigt / unødvendigt ville det være?
Se s. 11 på http://www.national.com/ds/LM/LM340.pdf og s. 38 på http://www.st.com/stonline/books/pdf/docs/2143.pdf Læs databladene! :) Jeg ser også omvendte dioder på tværs af output for at forhindre, at det går under jorden.
@rdeml: Du kan købe spændings ensrettere, der har et samlet fald på 0,5 v, desværre er min boks med dele pakket sammen klar til en flytning, ellers kan jeg give dig et varenummer.
#2
+19
Jason S
2009-11-25 07:24:27 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Sagen er, at disse dage skifte strømforsyningsadaptere er sådan en handelsvare, at medmindre du virkelig vil komme ind i designet til læringsformål, skal du bare købe en. Digikey har et par stykker, der er under $ 10 i enkelt mængder ( her er en fra CUI) og giver dig reguleret DC-output med høj effektivitet komplet med alle sikkerheds- og EMI / RFI-certificeringer.

Jeg bruger CUI hele tiden! Der er også versioner af printkortmontering, hvis du allerede har vekselstrøm på dit bord.
#3
+8
icabrindus
2009-11-18 03:47:02 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Hvis din kondensator er stor nok til at få krusningen ned, vil din Vdc være omkring 15V som vist af Endolith. Lad os overveje, at det falder lidt under belastning, og brug 12V som et eksempel. Hvis output skal være 5V, skal regulatoren tage 7V ved 1A, hvilket betyder, at den skal være i stand til kontinuerligt at sprede 7W strøm. Afhængigt af din applikation er dette muligvis et problem.

Hvorfor bruger du ikke bare en switchadapter? I disse dage er der mange routere, netværksafbrydere / hubs, harddisk-kabinetter osv., Der bruger 5V. Deres strømforsyninger er normalt ikke større end en almindelig vægtransformator, de er mere effektive, og udgangsspændingen er godt reguleret.

#4
+7
bobdole369
2009-11-19 10:12:27 UTC
view on stackexchange narkive permalink

En anden metode er at tilføje en choke (induktor) i serie før det endelige filterhætte. Noget som 100 uH ville gøre en verden af ​​godt. En spole modstår ændringer i strømmen, ligesom en hætte modstår ændringer i spænding. Sæt de to sammen, og du får et meget mere effektivt filter.

Du har en fejl i din Vripple-ligning. Da du bruger en fuldbølgebro, er din freq ikke 60 Hz, men 120.

Jeg havde en "2 *" for at kompensere for den fulde bro.
Har du et websted, der beskriver chokemetoden?
Slå op på ting som højpasfiltre, de udnytter det faktum, at induktiv reaktans øges med frekvens, mens kapacitiv reaktans falder.
En spole modstår ikke ændringer i strømmen, men husk at dit kredsløb måske vil ændre strøm hurtigt. Når du ændrer den nødvendige strøm til kredsløbet, skal induktoren dumpe strømmen et eller andet sted.
Spolen skal placeres før diodebroen, ikke efter regulatoren.Hvis den er stor nok, kan den øge PTX-ledningsvinklen til 360 grader og reducere dens udgangsstrømstoppe og -dale til flad.Men du mister spænding.Se Radio Designer's Handbook s. 1162, 1182 & ff.
#5
+4
SiliconFarmer
2009-11-19 04:57:35 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Din Vripple-ligning er kun en tilnærmelse og kun god til små mængder krusning.

Find en bedre ligning, eller løs den grafisk, så ser du, at din krusning ikke er så meget som dig tænke.

Godt punkt om begrænsningerne i denne ligning!
Her er en noget bedre ligning for tilfælde, hvor Vripple er stor. Dette er mindre pessimistisk end Vripple = I / (2fC), men det er stadig pessimistisk for værdier af Vripple <1/2 * Vpeak. I stedet for at antage, at der ikke er nogen stigende sinusbølge ved t = 1/2 * f, skal du tilnærme ensretterens output med trekanter i stedet for sinusbølgen (for at gøre matematikken lettere). Løs de to ligninger for at se, når kondensatorens faldende spænding opfanger den stigende stigning trekantet bølge, for at få: Vt = Vp * (4fCVp / I -1) / (4fCVp / I +1) f = 60, C = 1000, Vp = 14,8, I = 1Vt = 8,3 volt, hvilket er pænt over 7805 frafaldsspænding på 5v + 1,5v.
#6
+3
russ_hensel
2009-11-18 07:42:09 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Hvis du ikke ønsker at skifte rute, er en 5 eller 6 volt transformer med masser af hætte. og en regulator med lavt frafald ville hjælpe effektiviteten meget. Du skal lave nogle beregninger for at få værdierne og se, om de er rimelige.



Denne spørgsmål og svar blev automatisk oversat fra det engelske sprog.Det originale indhold er tilgængeligt på stackexchange, som vi takker for den cc by-sa 2.0-licens, den distribueres under.
Loading...